一种捆扎箱绑绳自动切割收卷装置及其控制系统

技术领域

本发明属于捆扎箱绑绳切割领域，具体涉及一种捆扎箱绑绳自动切割收卷装置及其控制系统。

背景技术

生产制造完成的纸壳箱在经过折叠后，会通过绑绳进行统一打包以便进行整体的搬运，打包后的多件箱体被运移至相应的装载处，首先要对其进行绑绳的切割，然后再进行物品的装载。

如中国实用新型专利：一种啤酒箱整合定位装置CN215944986U公开了一种具体应用于啤酒箱在进行绑绳切割过程中的整合定位装置，其说明书0017段和0048段内容中公开了需要设置相应的剪绳装置并对绑绳进行抽取，但是并未公开具体是如何对绑绳进行抽取。同时在上述过程中，也并未考虑到由于绑绳贴在啤酒箱的表面，因此在进行切割过程中，割刀极易对啤酒箱的表面进行破坏，从而造成损耗的问题。

因此，针对上述问题，有必要提成一种捆扎箱绑绳自动切割收卷装置及其控制系统，从根本上避免割刀在对绑绳进行切割时不会对箱体造成损坏的问题，同时还能对绑绳实现自动收卷，从真正意义上的实现全机械自动化无人处理。

发明内容

本发明的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

本发明提供了一种捆扎箱绑绳自动切割收卷装置及其控制系统，可有效避免切割过程中对箱体的破坏问题并可实现对绑绳的自动收卷，从而极大的提升了工作效率。

本发明公开了一种捆扎箱绑绳自动切割收卷装置，包括：

工作台；

输送架，用于放置被绑绳整体捆扎后的多件箱体，并可滑移的设于所述工作台上；所述输送架的前后端设有可相对运动的前夹板和后夹板；所述前夹板和所述后夹板上分别设有位置相对应的受压凹槽和挤压凸块，通过所述前夹板和所述后夹板的相向运动，另所述挤压凸块挤压被绑绳整体捆扎后的多件箱体，使多件箱体中的一件或几件箱体的前端被挤压至所述受压凹槽内，从而使被挤压箱体和未被挤压箱体的后端形成错位空间；

主割刀装置，设于所述输送架运动路径上，并与所述挤压凸块位于同一水平面处，使所述主割刀装置通过错位空间完成绑绳切割；

承载辊，设于所述输送架运动路径处并位于所述主割刀装置的一侧，且所述承载辊的上方设有可升降的挤压辊；完成绑绳切割后，所述输送架滑移至所述承载辊一侧，并使切割后的绑绳垂落至所述承载辊上，再通过所述挤压辊和所述承载辊之间的挤压和旋转完成绑绳收卷。

在一些实施方式中，所述输送架上设有用于放置多件箱体的承载横梁，使所述输送架的上端和多件箱体的底端之间形成间隙，并在其间隙处设有吹气管路，所述吹气管路上均布有若干的吹气孔，且所述吹气孔的吹气方向朝向所述承载辊。

在一些实施方式中，所述吹气管路的水平高度高于所述承载辊的水平高度。

在一些实施方式中，还包括：

输送架滑轨和输送架驱动机构，设于所述输送架和所述工作台之间，且所述输送架滑轨和所述承载辊平行设置；

后夹板驱动机构，设于所述后夹板和所述输送架之间；

定位板和固定板，可相对运动的设于所述输送架左右端；

定位板驱动机构，设于所述定位板和所述输送架之间；

举升槽，设于所述输送架上；

举升机构，设于所述输送架下方并通过所述举升槽用于升降多件箱体。

在一些实施方式中，还包括：

滚辊架，用于可旋转的安装所述承载辊和所述挤压辊；

挤压辊驱动机构，设于所述滚辊架的上端，并与所述挤压辊相连接，使所述挤压辊通过所述滚辊架两侧的滑槽实现升降；

承载辊驱动机构，设于所述承载辊的一侧处，用于驱动所述承载辊旋转。

在一些实施方式中，所述主割刀装置包括：

主割刀偏转调节座；

主割刀旋转座，可旋转的设于所述主割刀偏转调节座上方；

多个锁定孔，设于所述主割刀偏转调节座上并沿所述主割刀旋转座的旋转途经轨迹呈弧形状的均匀设置；

锁定销钉，设于所述主割刀旋转座上，并可与任一所述锁定孔相连接；

主割刀安装板，可拆卸的设于所述主割刀旋转座的上方；

主割刀安装轴，通过所述主割刀安装板和所述主割刀旋转座之间形成的安装孔安装于二者之间；

主割刀，安装于所述主割刀安装轴外端的割刀槽内并通过螺栓进行固定。

在一些实施方式中，所述主割刀装置还包括：

主割刀安装座，安装于所述工作台上；

主割刀滑移座，通过主割刀滑移驱动机构可滑移的安装于所述主割刀安装座上；

导向光轴，设于所述主割刀滑移座上，且所述导向光轴和所述主割刀偏转调节座之间滑移连接；

调节丝杆，设于所述主割刀滑移座和所述主割刀偏转调节座之间；

调节手轮，设于所述调节丝杆的任一端处。

在一些实施方式中，还设有副割刀装置，所述副割刀装置可滑移的设于所述工作台上并途经所述承载辊设置。

在一些实施方式中，所述副割刀装置包括：

副割刀水平导轨，设于所述工作台的一侧；

副割刀水平滑移座，通过副割刀水平滑移驱动机构可平移的设于所述副割刀水平导轨上；

副割刀垂直滑移座，通过副割刀垂直滑移驱动机构可升降的设于所述副割刀水平滑移座上；

副割刀前进滑移座，通过副割刀前进滑移驱动机构可平移的设于所述副割刀垂直滑移座上，且所述副割刀水平滑移座和所述副割刀前进滑移座之间的运动方向夹角呈90°；

副割刀安装板，设有所述副割刀前进滑移座位于所述承载辊一侧的一端处；

副割刀安装轴，设于所述副割刀安装板上的安装孔中并通过螺栓固定；

副割刀，安装于所述副割刀安装轴外端的割刀槽内并通过螺栓进行固定；

护罩，罩设于所述副割刀前进滑移座上。

本发明还公开了一种捆扎箱绑绳自动切割收卷装置的控制系统，包括：

控制器以及和所述控制器相连接的光电传感单元、磁性开关、视觉仪；

其中，

所述光电传感单元设于所述输送架上，用于检测所述输送架上的承载状态，并将检测到的承载状态信号发送至所述控制器；

所述磁性开关设于所述承载辊的位置处，用于检测所述输送架是否到达所述承载辊处的指定位置上，并将检测到的位置状态信号发送至所述控制器；

当所述输送架到达所述承载辊处的指定位置时，设于所述工作台一侧的所述视觉仪，通过识别绑绳的切割状态，判断是否需要通过副割刀装置进行二次切割作业，并通过所述控制器发出相应的指令信号；

当所述视觉仪识别到绑绳已被切断且所述输送架到达所述承载辊处的指定位置时，所述控制器向所述吹气管路发出吹气信号并向所述挤压辊和所述承载辊发出相向运动信号和旋转驱动信号；

所述控制器还用于控制所述输送架驱动机构、所述后夹板驱动机构、所述定位板驱动机构、所述举升机构、所述挤压辊驱动机构、所述承载辊驱动机构、所述主割刀滑移驱动机构、所述副割刀水平滑移驱动机构、所述副割刀垂直滑移驱动机构、所述副割刀前进滑移驱动机构的停启。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、通过前夹板和后夹板的配合挤压不仅能实现对整个打包箱体的定位，同时还能使得部分箱体之间形成错位空间结构，从而提供了相应的切割空间，从根本上避免了割刀会触碰到箱体外表面的情况并实现对绑绳的快速切割，切割后的绑绳通过自然垂落的方式落至承载辊上方，再通过挤压收卷的方式对绑绳进行快速的抽取，承载辊的另一侧可设置相应的绑绳回收箱，以保证现场的整洁。

2、考虑到绑绳在隔断后存在不能恰好垂落至承载辊上方的状况，因此进一步的通过加设吹气管路，在吹气的作用下，将绑绳吹至承载辊上方，以保证收卷的可靠性。

3、通过设置相应的定位板和固定板，实现了对打包箱体的夹持定位，不仅可适配不同大小型号的箱体，同时保证在绑绳被切割后，各个单独的箱体不会随之出现排列杂乱的情况，以保证后续工序的稳定进行。

4、设置了2次割刀的结构形式，主割刀装置采用固定式结构，在运输过程中进行被动切割作业，降低驱动设备的停启次数，以节约能源损耗；副割刀装置采用移动式结构，当一次切割不成功后，通过调节其相应位置进行主动切割，保证最终的切割效果。

5、采用本装置，在切割过程中无需识别绑绳位置，大大提升了工作时间，整个过程仅需将整个打包箱体放置在输送架上即可，且可以适应多款纸箱，无论纸箱大小或者绑绳位置，都可以轻松割断绑绳，并使得割刀不跟箱体印刷面接触，确保不会损坏箱体印刷面。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的主视图。

图3为本发明挤压凸块和受压凹槽的结构示意图。

图4为本发明主割刀装置和承载辊的位置结构示意图。

图5为本发明副割刀装置的立体结构示意图。

图6为本发明主割刀装置的立体结构示意图。

图7为本发明被绑绳整体捆扎后的多件箱体的立体结构示意图。

附图说明：工作台1、输送架2、前夹板3、后夹板4、定位板5、固定板6、挤压凸块7、受压凹槽8、主割刀装置9、承载辊10、挤压辊11、滚辊架12、挤压辊驱动机构13、承载辊驱动机构14、吹气管路15、举升槽16、承载横梁17、输送架滑轨18、输送架驱动机构19、定位板驱动机构20、副割刀水平导轨21、副割刀水平滑移座22、副割刀垂直滑移座23、副割刀前进滑移座24、副割刀安装板25、副割刀安装轴26、副割刀27、主割刀安装座28、主割刀滑移座29、主割刀偏转调节座30、主割刀旋转座31、主割刀安装板32、主割刀安装轴33、调节丝杆34、调节手轮35、导向光轴36、主割刀37、锁定孔38、锁定销钉39、控制器40、视觉仪41、护罩42。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本发明应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本发明揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本发明公开的内容不充分。

在本发明中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本发明所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。

一种捆扎箱绑绳自动切割收卷装置，包括：工作台1、输送架2、主割刀装置9、承载辊10；输送架2用于放置被绑绳整体捆扎后的多件箱体(具体参照图7所示，这里的多件箱体是通过叠加的方式进行堆叠然后通过绑绳进行统一的打包)，并可滑移的设于所述工作台1上；所述输送架2的前后端设有可相对运动的前夹板3和后夹板4；所述前夹板3和所述后夹板4上分别设有位置相对应的受压凹槽8和挤压凸块7，再通过所述前夹板3和所述后夹板4的相向运动，另所述挤压凸块7挤压被绑绳整体捆扎后的多件箱体，使多件箱体中的一件或几件箱体的前端被挤压至所述受压凹槽8内，从而使得被挤压箱体和未被挤压箱体的后端之间形成错位空间；需要注意的是：这里的受压凹槽8宽度应该至少大于一件箱体的厚度，从而确保至少一件箱体可以进入到受压凹槽8内，在具体应用时，受压凹槽8的宽度可以相对宽一些，以适配不同型号尺寸的箱体结构；主割刀装置9设于所述输送架2运动路径上，并与所述挤压凸块7位于同一水平面处，使所述主割刀装置9通过错位空间完成绑绳切割；承载辊10设于所述输送架2运动路径处并位于所述主割刀装置9的一侧，且所述承载辊10的上方设有可升降的挤压辊11；完成绑绳切割后，所述输送架2滑移至所述承载辊10一侧，并使切割后的绑绳垂落至所述承载辊10上，再通过所述挤压辊11和所述承载辊10之间的挤压和旋转完成绑绳收卷。

在一些实施例中，所述输送架2上设有用于放置多件箱体的承载横梁17，具体的参照图3所示，在其两侧设有承载横梁17，用于承载箱体，并通过上述结构使得所述输送架2的上端和多件箱体的底端之间形成间隙，并在其间隙处设有吹气管路15，所述吹气管路15上均布有若干的吹气孔，且所述吹气孔的吹气方向朝向所述承载辊10。

通过上述设置可以确保吹气管路15吹出的气体可以吹至绑绳上，从而确保绑绳会搭落在承载辊10上，以确保挤压辊11在向下挤压过程中会将绑绳挤压在承载辊10和挤压辊11之间，从而形成可靠的传动摩擦，以顺利的将绑绳进行抽取。

优选的，将所述吹气管路15的水平高度高于所述承载辊10的水平高度。以进一步提高其可靠性和稳定性。

在一些实施例中，还包括：输送架滑轨18、输送架驱动机构19、后夹板驱动机构、定位板5、固定板6、定位板驱动机构20、举升槽16、举升机构；输送架滑轨18和输送架驱动机构19设于所述输送架2和所述工作台1之间，且所述输送架滑轨18和所述承载辊10平行设置；后夹板驱动机构设于所述后夹板4和所述输送架2之间；定位板5和固定板6可相对运动的设于所述输送架2左右端；定位板驱动机构20设于所述定位板5和所述输送架2之间；举升槽16设于所述输送架2上；举升机构设于所述输送架2下方并通过所述举升槽16用于升降多件箱体。

上述结构，具体公开了相应的驱动方式和功能结构模块；其中，定位板5和固定板6可有效的对箱体进行夹持定位，并适配不同大小尺寸型号的箱体，以增加设备的适用性；举升结构可通过升降的方式将其上方的箱体进行垂直高度的调整，进行相应的上\卸料步骤或调整箱体绑绳的切割位置。

在一些实施例中，还包括：滚辊架12、挤压辊驱动机构13、承载辊驱动机构14；滚辊架12用于可旋转的安装所述承载辊10和所述挤压辊11；挤压辊驱动机构13设于所述滚辊架12的上端，并与所述挤压辊11相连接，使所述挤压辊11通过所述滚辊架12两侧的滑槽实现升降；承载辊驱动机构14设于所述承载辊10的一侧处，用于驱动所述承载辊10旋转。

在一些实施例中，所述主割刀装置9包括：主割刀偏转调节座30、主割刀旋转座31、多个锁定孔38、锁定销钉39、主割刀安装板32、主割刀安装轴33、主割刀37；主割刀旋转座31可旋转的设于所述主割刀偏转调节座30上方；多个锁定孔38设于所述主割刀偏转调节座30上并沿所述主割刀旋转座31的旋转途经轨迹呈弧形状的均匀设置；锁定销钉39设于所述主割刀旋转座31上，并可与任一所述锁定孔38相连接；主割刀安装板32可拆卸的设于所述主割刀旋转座31的上方；主割刀安装轴33通过所述主割刀安装板32和所述主割刀旋转座31之间形成的安装孔安装于二者之间；主割刀37安装于所述主割刀安装轴33外端的割刀槽内并通过螺栓进行固定。

为保证切割角度的合适性将其设置为旋转可调的结构形式，同时考虑到同批次的箱体切割大致一样，因此通过机械可调的结构方式进行设置即可，利用锁定销钉39的可插接配合，实现对主割刀37的角度方向可调。同时主割刀安装轴33的安装结构方式也可以进行轴向上的调节，从而进一步提高使用的灵活性，且主割刀37通过割刀槽以及螺栓的固定方式，也在一定程度上使得主割刀37可进行方向角度上的调整。

在一些实施例中，所述主割刀装置9还包括：主割刀安装座28、主割刀滑移座29、导向光轴36、调节丝杆34、调节手轮35；主割刀安装座28安装于所述工作台1上；主割刀滑移座29通过主割刀滑移驱动机构可滑移的安装于所述主割刀安装座28上；导向光轴36设于所述主割刀滑移座29上，且所述导向光轴36和所述主割刀偏转调节座30之间滑移连接；调节丝杆34设于所述主割刀滑移座29和所述主割刀偏转调节座30之间；调节手轮35设于所述调节丝杆34的任一端处。

通过上述结构可以对主割刀37进行横向位置上的调整，以确保主割刀37可以有效的与绑绳形成切割；在常规作业过程中，具体通过主割刀滑移驱动机构使得主割刀滑移座29进行位置调整，以进行切割和避让动作。为了适配不同型号的箱体同时避免频繁的对主割刀滑移驱动机构的行程进行改变，通过人工转动调节手轮35的方式，利用丝杆结构实现了快速的人工调节方式，从而进一步增加设备的适用性和灵活性。

在一些实施例中，还设有副割刀装置，所述副割刀装置可滑移的设于所述工作台1上并途经所述承载辊10设置。

所述副割刀装置包括：副割刀水平导轨21、副割刀水平滑移座22、副割刀垂直滑移座23、副割刀前进滑移座24、副割刀安装板25、副割刀安装轴26、副割刀27；副割刀水平导轨21设于所述工作台1的一侧；副割刀水平滑移座22通过副割刀水平滑移驱动机构可平移的设于所述副割刀水平导轨21上；副割刀垂直滑移座23通过副割刀垂直滑移驱动机构可升降的设于所述副割刀水平滑移座22上；副割刀前进滑移座24通过副割刀前进滑移驱动机构可平移的设于所述副割刀垂直滑移座23上，且所述副割刀水平滑移座22和所述副割刀前进滑移座24之间的运动方向夹角呈90°；副割刀安装板25设有所述副割刀前进滑移座24位于所述承载辊10一侧的一端处；副割刀安装轴26设于所述副割刀安装板25上的安装孔中并通过螺栓固定；副割刀27安装于所述副割刀安装轴26外端的割刀槽内并通过螺栓进行固定；护罩42罩设于所述副割刀前进滑移座24上。

副割刀装置的设置目的在于，当主割刀装置9在作业时出现未割断绑绳的情况条件下，此时可以通过启动副割刀装置对绑绳进行二次切割，以确保后续卷绳过程的正常进行。由于，此时箱体以被运移至承载辊10的位置处处于位置固定状态下，因此需要将副割刀装置设置为可运移式结构，从而实现二次切割。在作业状态下，副割刀装置可进行三轴位置方向上的调整，从而满足切割需求。

在一些实施例中，还包括：控制器40以及和所述控制器相连接的光电传感单元、磁性开关、视觉仪41；其中，所述光电传感单元设于所述输送架2上，用于检测所述输送架2上的承载状态，并将检测到的承载状态信号发送至所述控制器40；所述磁性开关设于所述承载辊10的位置处，用于检测所述输送架2是否到达所述承载辊处10的指定位置上，并将检测到的位置状态信号发送至所述控制器40；当所述输送架2到达所述承载辊10处的指定位置时，设于所述工作台1一侧的所述视觉仪41，通过识别绑绳的切割状态，判断是否需要通过副割刀装置进行二次切割作业，并通过所述控制器40发出相应的指令信号；当所述视觉仪41识别到绑绳已被切断且所述输送架2到达所述承载辊10处的指定位置时，所述控制器40向所述吹气管路15发出吹气信号并向所述挤压辊11和所述承载辊10发出相向运动信号和旋转驱动信号；所述控制器还用于控制所述输送架驱动机构19、所述后夹板驱动机构、所述定位板驱动机构20、所述举升机构、所述挤压辊驱动机构13、所述承载辊驱动机构14、所述主割刀滑移驱动机构、所述副割刀水平滑移驱动机构、所述副割刀垂直滑移驱动机构、所述副割刀前进滑移驱动机构的停启；视觉仪41设于所述工作台1一侧，用于识别工况状态，并判断是否需要通过副割刀装置进行二次切割作业。

其工作原理为：

将被绑绳整体捆扎后的多件箱体放置于输送架2上的承载横梁17处，此时前夹板3和后夹板4以及定位板5和固定板6分别进行相对的运动，从而对被绑绳整体捆扎后的多件箱体进行定位和错位挤压；通过错位挤压后的多件箱体形成如图7所示的错位空间，从而为主割刀37提供了切割空间，以避免对箱体的外表面进行破坏并保证能有效的将绑绳进行割断，完成切割后输送架2运移至承载辊10一侧；此时磁性开关检测到位情况，并向吹气管路15以及挤压辊驱动机构13发出同步信号；通过吹气的方式确保绑绳会垂落至承载辊10上方，并同时通过承载辊10和挤压辊11的挤压形成传动摩擦，从而利用承载辊驱动机构14的旋转驱动，最终将绑绳抽取出来完成收卷作业。此时再将多件箱体通过相应的搬运机构，如机械手将其运移下来即可。多件箱体被运移下来后，输送架2上的光电传感单元检测不到信号，此时开始复位准备下一循环工序。

在上述过程中，通过视觉仪41的观察，如主割刀装置9并未形成有效切割，此时启动副割刀装置进行二次切割，以确保形成有效的切割作业。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。